BIM 技术在公路工程中的应用研究

发表时间:2020/1/9   来源:《工程管理前沿》2019年第23期   作者:韩斐
[导读] 随着本国经济的发展,公路工程的建设逐渐增多,公路工程的建设为本国的现代化建设提供了良好的交通环境
        摘要:随着本国经济的发展,公路工程的建设逐渐增多,公路工程的建设为本国的现代化建设提供了良好的交通环境。由于公路承担着交通运输等重要地职责,一旦出现质量问题,影响地不仅仅是交通,还可能会导致出现人员伤亡和财产损失。因此在公路工程地设计中需要利用先进地技术作为基础,全面地加强公路工程地质量。目前,BIM技术在本国的公路工程设计上开始应用,但是还处于初始阶段,对于该技术的认识和了解还有一点的欠缺,因此需要对该技术进行深入的分析,真正的应用到实际的公路工程中。本文分析了BIM技术相关概述,重点强调了BIM技术在公路工程设计的应用。
        关键词:BIM技术;公路工程;设计;应用方法
        1 前言
        在当前的互联网信息时代,本国的建筑行业在此环境下,也开始利用网信息技术进行作业,尤其是表现在公路工程的设计中,开始应用多样化的技术,这些技术的应用也提高了公路工程的质量和程度。当前,在公路工程设计中,BIM技术的应用是比较多的,该技术的应用有利于设计人员通过构筑模型信息得知有关的建筑信息,以此减少实际工程出现设计上的风险。公路工程的范畴较大,其设计较为复杂,这就需要设计人员在进行设计的过程中,需要对各个因素进行综合性的思量,提高设计方案的可行性,确保公路工程可以如期完成,BIM技术利用构建模型的方式,优化和调整设计方案,以此保障公路工程的质量。
        2 BIM技术相关概述
        2.1 BIM技术概述
        BIM技术是由国外的学者在1975年提出的,该技术的含义指的是构建构筑信息模型,收集工程的有关信息和数据,将其构建成为数学模型,通过模拟的方式反映出实际的建筑数据和信息,应用于BIM技术可以有效的掌握工程各个阶段的数据。
        2.2 BIM技术在公路工程中应用的意义
        将BIM技术应用到公路设计中,对于增强公路工程设计者的水平具有重要的意义,同时也可以有效的提升公路工程的整体的质量。BIM技术的应用,在对公路的使用时间、管理以及后期的养护上都由很大的帮助,这是由于设计人员利用BIM技术获得更加精确的建筑数据,可以在设计中充分的结合当地的地质条件和地形环境等,对于公路工程的设计来说,提供了最为基础的条件,同时为确保公路工程设计质量。
        2.3 BIM技术在公路工程应用的特点
        在公路工程的设计中,BIM技术的应用带来了极大的便利条件,主要反映在三个方面:第一,利用BIM技术可以进行可视化的构建模型,通过公路工程的相关数据和资料,将其进行模拟,可以进行可视化的模型构建,形成三维形态,在工程设计者设计的时提供了非常明显的实际的效果;第二,应用BIM技术,可以增强工程设计方案的精确性,通过比较成熟的计算方式来取得比较精确的数据资料,也可以得到精确的计算结果;第三,通过BIM技术,可以实现高效的模拟性,通过计算机和工程有关参数,构建出模拟的模型,进而完善工程设计。
        3 BIM技术在公路工程应用出现的问题
        3.1 公路工程规模大,复杂性较强
        目前,BIM技术运用到建筑领域的成熟度是比较高的,但是在公路工程领域的应用还处于初级阶段,这是由于本国的国土面积大,所设计到地形地貌十分的广泛和多样,这就在一定程度上限制了BIM技术的应用,一些复杂的地形地貌可能不适合利用BIM技术,在运用上存在一定的困难。公路工程自身的特点就是涉及专业较为广泛,面临的环境更加复杂多变,与建筑领域的应用具有很大的不同,因此,在公路工程中应用BIM技术还面临着不小的挑战和困境。


        3.2 公路工程设计模式缺乏创新
        目前,本国的很多的公路工程的设计者在进行设计的时候,基本上是延续着传统的设计模式,也就是利用施工图纸、技术规范以及现场的施工情况为设计的基本条件,并且在设计的过程中,大多设计者偏向于利用自身的经验进行方案的设计,并且由于在设计中与各方面的人员沟通交流存在偏差,也导致了技术交底不清的情况出现,进而影响到了公路工程的施工进展,提高的施工的成本,也使得公路工程形成一定的安全风险,严重的话也会影响到工程的整体质量。
        4 BIM技术在公路工程应用的方法
        4.1 环境模型处理
        BIM技术应用到公路工程设计中的重要内容就是构建环境模型,构建环境模型可以使得设计的后续工作更加的顺畅。环境模型的合理构建,可以有有效的构建出工程的结构模型,进而获得精确的工程量,增强了工程实施的可行性和科学性。当前,在公路工程的环境模型构建上,一般采用的是三角网格地形模型,利用的是三维点云数据以及矢量化的CAD地形图来获得更加准确的结果,最大程度的保持与实际情况相符合。在获得真实精确的地貌地形,是需要借助于卫星照片、航拍照片结合三角网格地形模型来实现,合理的确定环境控制的对象。同时在实现三维实景模型上需要通过倾斜测量以及激光点云等手段。在构建公路工程地面模型上,需要将收集和调查的有关地质地形资料结合起来,最大限度地将环境因素的不良影响降到最低。构建地质数字地面模型可以比较快的获取到工程的土方工程量和新线位,以此来不断的调整公路工程的设计规划。在公路工程中,由于具备了较大的专业跨度、复杂的地形地貌等,公路工程可能会涉及到多种的地质条件和水文环境,这对于工程的设计增加了一定的难度,所以公路工程的设计中,结合精确的地质资料和数据,构建合理的数字地面模型,可以保障合理的工程造价水平,并且也可以提高公路工程的质量和安全。如果在公路的施工过程中,出现了路线更改的情况,利用数字地面模型可以将具体的工程量、路线以及地质参数等精确的计算出来,这对于公路工程设计方案的优化和改善具有非常重要的帮助。
        4.2 工程模型处理
        利用BIM技术,构建出工程模型,在公路工程中的主要构建的模型为:第一,路线模型,其中,三维路线模型是比较成熟的一种模型。BIM应用软件中,比较重要的功能就是路线平纵设计,主要是可以达到实时动态调整路线的目的,有利于促进工程的进展。然而构建三维路线模型在本国实际的公路工程设计上应用的比较少。在本国的公路工程设计中,应用比较广泛的方法是二维线路设计软件,这种方法的优点在于加强了设计和实际工程的匹配程度,增加了路线设计的灵活性,该软件是BIM技术应用到公路工程设计中的主要方式,对于BIM技术软件的应用和研究还需要进一步增强,构建出适合本国公路共工程设计应用的软件;第二,路基路面模型,构建合理的横断面模板,根据实际的工程确定尺寸和结构设计,路基路面模型涵盖了路面结构、公路的绿化带、边坡、水沟等,利用构建的工程数量分析器特征,并提升器设计的精确性。
        5 结束语
        从目前BIM技术在公路工程设计中应用的情况来看,其应用程度并不高,这就需要公路工程的设计人员利用合理地方式,把BIM技术更加合理地应用到公路设计中,在提升设计水平同时也可以保障公路工程的质量和安全。BIM技术的应用对于公路工程的设计来说具有非常大的帮助,实现合理的应用可以更好的促进公路工程的整体水平提升。正文分析了BIM技术在公路工程设计中应用的意义及特征,提出了当前BIM技术应用存在的问题,并从环境模型处理、工程模型处理两个方面提出了BIM技术在公路工程设计中应用的有效方法。
       
       
       
        参考文献:
        [1]张成.公路设计企业BIM技术实施的关键问题研究[J].江西建材,2019(10):69-71+73.
        [2]刘亚静.浅析BIM技术在公路工程中的应用[J].中国公路,2019(18):104-105.
        [3]张民.BIM技术在公路工程设计阶段应用[J].天津建设科技,2019,29(S1):59-61.
        [4]李雷.BIM技术特点与在公路设计中的应用[J].中国新技术新产品,2018(21):91-92.
       
       
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